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Automation and Drives Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme.

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1 Automation and Drives Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Isochronisme Technique et cas dapplications

2 Automation and Drives Industrial Automation Systems 2 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Lisochronisme Lisochronisme est le couplage synchrone des solutions dautomatismes SIMATIC par le PROFIBUS-DP équidistant

3 Automation and Drives Industrial Automation Systems 3 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages PROFIBUS-DP V2 Mode isochrone avec télégrammes équidistants Léquidistance est une caractéristique de PROFIBUS-DP V2, qui garantit des cycles bus totalement déterministes Cycles bus équidistants" signifie que le cycle bus DP démarre toujours après la même période de temps Exemple dapplication : synchronisation daxes Le temps de réaction peut être réglé et est reproductible amélioration de la qualité de production Le temps de réaction peut être réglé et est reproductible amélioration de la qualité de production Cycle DP T Equi Cycle DP T Equi Cycle DP T Equi Cycle DP T Equi...

4 Automation and Drives Industrial Automation Systems 4 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Quand un cycle de bus est terminé, démarre le cycle suivant Partie cyclique échange de données avec tous les slaves Cycle DP …mais désormais à la s près équidistant Partie acyclique 2ième canal maître cl. 2 Partie acyclique 1er canal maître cl. 1 Mode isochrone avec télégrammes équidistants. Un cycle DP est composé de 3 parties Top synchro DP V0 DP V1

5 Automation and Drives Industrial Automation Systems 5 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Cas de figures nécessitant une horloge de synchronisation Temps de réaction court et déterministe entre lacquisition dentrées et la réaction vers les sorties Lecture déterministe des données dentrées (mesures) Données dentrées cohérentes et synchrones Ecriture déterministe des sorties (consignes) équidistantes Données de sorties cohérentes et synchrones

6 Automation and Drives Industrial Automation Systems 6 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Comportement temporel non isochrone – libre et non coordonné Plusieurs temps non coordonnés T1: lecture entrées T2: Bus de fond de panier ET 200 T3: PROFIBUS DP T4: Temps cycle CPU T5: PROFIBUS DP T6: Bus de fond de panier ET 200 T7: écriture sorties T5 T1 T2 T3 T4 T6 T7 ET 200SET 200M CPU

7 Automation and Drives Industrial Automation Systems 7 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Comportement temporel non isochrone – libre et non coordonné Temps de réponse Best case: somme des temps de cycle individuels Worst case: 2 x (somme des temps de cycle individuels) Précision temporelle du signal de commande (sortie) 2 x somme des cycles de la CPU jusquaux sorties (T4 à T7)

8 Automation and Drives Industrial Automation Systems 8 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Comportement temporel avec synchronisme dhorloge – déterministe I:lecture dentrées synchronisée OB:traitement des données dans la CPU Q:écriture sorties synchronisée Tous les temps sont synchronisés par le temps de cylce constant de PROFIBUS-DP (Isochrone via service DP V2) Nouveau: coordination via une horloge système fixe ET 200 CPU Q OB IQ IQ I Horloge système

9 Automation and Drives Industrial Automation Systems 9 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Lisochronisme Lisochronisme permet des niveaux déxécution strictement déterminismes et reproductibles dans le SIMATIC : Il se caractérise par deux propriétés : Le programme utilisateur est synchronisé avec le traitement des E/S Les données dentrées et de sorties sont toujours traités à des intervalles équidistants

10 Automation and Drives Industrial Automation Systems 10 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Vue densemble de la configuration– optimisation des paramètres temporels Fenètre pour : Maître Esclaves Modules Contribution des composants pour les paramètres temporels Affichage clair des paramètres temporels dans le HW config Step 7 V5.2

11 Automation and Drives Industrial Automation Systems 11 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Composants SIMATIC standard supportant lisochronisme

12 Automation and Drives Industrial Automation Systems 12 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Technologies de sécurité et de haute disponibilité Lisochronisme peut être utilisé simultanément avec la technologie de sécurité à savoir PROFIsafe, il en résulte un temps dhorloge du système légèrement augmenté. Lisochronisme ne peut pas être utilisé conjointement avec la technologie de haute disponibilité.

13 Automation and Drives Industrial Automation Systems 13 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Temps de cycle système accessible 10 ms ou plus est recommandé (application standard) Temps de cycle plus élevé avec la technologie de sécurité PROFIsafe

14 Automation and Drives Industrial Automation Systems 14 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Segment de marché – process rapide Machines rapides Cadences de 5 à 10 produits à la seconde = 300 – 600 / Minute = env / h Tâches de régulation avec modification dynamique de la mesure Ex: synchronisation daxes, régulation de pression Lorsque des cartes centralisées sont utilisées pour des questions de performances Tâches de mesures pour lesquelles une acquisition simultanée de deux mesures est nécessaire. Ex.: régulation de mélange Contrôle plus simple de machines rapides

15 Automation and Drives Industrial Automation Systems 15 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Nouvelles possibilités (1) Autorise des calculs précis basés sur le temps, ex.: Mesure de rotation Débit Intégration de quantités sur la base dun débit de volume instantané Courant pour le chauffage Débit dun fluide Pour le dosage... Calculé depuis la différence de la valeur dun compteur dune mesure de débit... La queue de jetée peut aussi être prise en compte... Le point de commande de la vanne peut être réajusté Le dosage est précis et du matériel sophistiqué peut être économisé Lhorloge de synchronisation offre une base de temps précise

16 Automation and Drives Industrial Automation Systems 16 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Exemple Mesure de vitesse de rotation Tâche: comptage dune valeur toutes les 32 ms et calcul de la différence par rapport au calcul précedent Erreur de mesure: décentralisé sans isochronisme10 % centralisé avec alarmes cycliques 3 % décentralisé avec isochronisme 0,1 %

17 Automation and Drives Industrial Automation Systems 17 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Exemple: séquenceur à cames Il sagit de mesurer avec une règle la levée des différentes cames pour chaque angle de rotation dun arbre à cames Déroulement sans isochronisme Tourner légèrement larbre à cames Arrêt Lecture de la position, mesurer toutes les cames Tourner, arrêter, mesurer... Déroulement avec isochronisme Tourner larbre une fois Lecture synchrone de la position et des levées durant la rotation continue Traitement de larbre suivant

18 Automation and Drives Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Lisochronisme Contrôle sûr de process rapides

19 Automation and Drives Industrial Automation Systems 19 Isochronisme : système SIMATIC déterministe Isochronisme : Maîtrise des opérations à évolutions rapides ! Besoins et définitions Hier : sans isochronisme Aujourdhui : avec isochronisme Configuration Domaines dapplications Avantages Traitement fiable et reproductible des E/S Des applications à fortes contraintes temporelles résolues jusquà maintenant de façon centralisée peuvent enfin être décentralisées. Haute répétabilité des signaux de sorties. Conception des programmes utilisateurs plus flexibles par exemple orienté objet. Précisions accrues des boucles de régulations rapides et des tâches de positionnement avec un matériel standard et non dédié. Installations technologiques décentralisées plus compactes et modulaires.


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